一种简易气路开关装置及防爆式真空箱采样器的制作方法

1.本实用新型属于环境监测领域，具体涉及真空箱采样器及气路开关。


背景技术：

2.真空箱采样器采用气袋外抽真空，气袋内负压进气原理，通过被动抽取方式实现气体的采样，也可应用于采集一些其他适合气袋法采样的气体。被动采样，样品不经过采样泵直接进入气袋，对样品无污染、损失，采样效率和质量更高。而为了应对一些易燃易爆区域防爆场合使用，设备需要防爆认证，满足防爆需求。
3.防爆电气设备主要用于危险场所、易燃易爆场所，如煤炭、石油及化工等含有易燃易爆气体及粉尘的场所。在爆炸危险环境使用的电气设备，结构上应能防止由于在使用中产生火花、电弧或危险温度成为安装地点爆炸性混合物的引燃源。
4.现有技术的便携式真空箱采样器，需要使用二位三通电磁阀做进出气的气路切换，还需要二位二通电磁阀或电磁夹管阀做气袋的关闭功能，真空箱采样器包括真空箱，位于真空箱中的气袋以及与真空箱相连的进出气管路，气袋与采样装置之间的连接管路上设有二通电磁阀，进出气管路包括进气嘴、出气嘴、第一三通电磁阀、第二三通电磁阀及泵。通常此类电磁阀尺寸较小，很难做防爆，而市场上已有防爆电磁阀普遍尺寸较大、成本高且没有低电压型，都是12v或是24v供电，此情况又导致12v或是24v的供电电池很难做防爆认证。


技术实现要素：

5.为解决现有真空箱采样器无法做到完全防爆要求的问题，本实用新型采用如下方案予以解决：
6.本实用新型提出一种简易气路开关装置，包括气嘴、开关芯、及开关芯座，所述开关芯座具有内腔及与该内腔相连通的第一接口通路及第二接口通路，所述开关芯位于所述内腔中；所述气嘴连开关芯座，其内设有第三接口通路，该第三接口通路与所述内腔连通；使用时，所述开关芯在所述内腔中移动，用以封堵第一及第二接口通路，或封堵第三接口通路。
7.进一步地，当所述开关芯封堵住第一接口通路后，该开关芯与所述第二接口通路之间留有气隙。
8.进一步地，所述开关芯为圆球，所述内腔与所述第一接口通路相通处具有与所述圆球相匹配的弧形面。
9.进一步地，所述第一接口通路与所述第二接口通路相互垂直。
10.进一步地，所述开关芯的材质为玻璃或不锈钢。
11.本实用新型另外还提出一种安装有所述简易气路开关装置的防爆式真空箱采样器，包括箱体，位于箱体内的真空箱及控制箱，所述真空箱内设有气袋，侧壁设有第一二通接头、第二二通接头及第三二通接头；所述控制箱内设有第一防爆泵、第二防爆泵及第三防爆泵，该控制箱侧壁设有进气嘴、出气嘴及采样嘴，所述进气嘴与所述第一二通接头之间连
接第一防爆泵，所述出气嘴与所述第二二通接头之间连接第二防爆泵；所述第三二通接头一端连接气袋另一端连接所述简易气路开关装置的第一接口通路，所述第二接口通路连接所述采样嘴，所述气嘴连接所述第三防爆泵。
12.本实用新型所达到的有益效果为：
13.本实用新型气路开关装置结构简易，节省空间且加工成本较低，可实现气路关闭的自动控制，并能满足防爆需求。
14.本实用新型防爆式真空箱采样器省略了电磁阀切换气路，采用低电压 3.3v的防爆泵分别抽气和打气，气路结构简化并省掉了不能过防爆认证的电磁阀，同时采样袋气路关闭采用气路开关装置，大大降低了防爆设备成本。
15.本实用新型适用于固定污染源废气采样，包括烟气、恶臭气体，尤其适用于挥发性有机物，非甲烷总烃和tvocs等各种气体。
附图说明
16.图1是本实用新型实施例真空箱采样器结构示意图；
17.图2是本实用新型简易气路开关装置结构示意图；
18.图3为本实用新型简易气路开关装置剖视结构示意图一；
19.图4为本实用新型简易气路开关装置剖视结构示意图二；
20.图5为图4中a部放大图；
21.以上各图中，1、防爆泵；2、简易气路开关装置；2-1、气嘴；2-1-1、第三接口通路；2-1、开关芯；2-3、开关芯座；2-3-1、内腔；2-3-2、第一接口通路；2-3-3、第二接口通路；3、箱体；3-1、真空箱；3-1-1、第一二通接头； 3-1-2、第二二通接头；3-1-3、第三二通接头；3-1-4、压力传感器；3-2、控制箱；3-2-1、进气嘴；3-2-2、出气嘴；3-2-3、采样嘴；4、采样装置；5、气袋； 5-1、气袋阀；6、间隙。
具体实施方式
22.下面详细描述本技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
23.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向
””
、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
24.一般地，现有便携式真空箱3-1采样器，需要使用二位三通电磁阀做进出气的气路切换，还需要二位二通电磁阀或电磁夹管阀做气袋5的关闭功能。通常此类电磁阀尺寸较小，很难做防爆，而市场上已有防爆电磁阀普遍尺寸较大、成本高且没有低电压型，都是12v
或是24v供电，此情况又导致12v或是24v 的供电电池很难做防爆认证。
25.实施例一，参考图2-图5，本实施例提出一种简易气路开关装置2，包括气嘴2-1、开关芯2-1、及开关芯座2-3。
26.开关芯座2-3具有内腔2-3-1及与该内腔2-3-1相连通的第一接口通路 2-3-2及第二接口通路2-3-3，第一接口通路2-3-2位于上方，第二接口通路2-3-3 位于右方，开关芯2-1位于内腔2-3-1中。为了增强封堵效果，开关芯2-1为一圆球，材质为玻璃、不锈钢，或是其他可以做成球形并能保证较高表面光洁度的材质，内腔2-3-1与第一接口通路2-3-2相通处，即内腔2-3-1顶部具有与圆球相匹配的弧形面。
27.气嘴2-1上端连接开关芯座2-3的下端，气嘴2-1内设有第三接口通路 2-1-1，气嘴2-1与开关芯座2-3连接后，第三接口通路2-1-1与内腔2-3-1连通。
28.使用时，开关芯2-1在内腔2-3-1中移动，当在气泵的动力作用下，开关芯2-1被气流顶到内腔2-3-1的顶部时，封堵住第一及第二接口通路2-3-3，当关闭气泵，开关芯2-1在重力的作用下落在内腔2-3-1的底部，此时第三接口通路2-1-1被封堵，第一及第二接口为通路。考虑到开关芯2-1完全密封住第一及第二接口通路2-3-3后，泵的气流存在波动，这样开关芯2-1会发生抖动，导致不会稳定地停在顶部，导致密封效果差，本实施例第二接口通路2-3-3于内腔2-3-1的相连处具有一缺口，这样可以确保在当所述开关芯2-1封堵住第一接口通路2-3-2后，该开关芯2-1与所述第二接口通路2-3-3之间留有气隙。该气隙一方面排空一部分气流，可使开泵状态下，开关芯2-1稳定地停在内腔 2-3-1的顶端，另一方面，气流从该气隙排出时，对开关芯2-1施加一斜向推力，进一步将球推向顶部，起到了更好的稳定与密封效果。
29.本实施例气路开关装置结构简易，节省空间且加工成本较低，可实现气路关闭的自动控制，并能满足防爆需求。
30.实施例二，参考图1至图5，本实施例提出一种安装有实施例一所述一种简易气路开关装置2的防爆式真空箱3-1采样器，包括箱体3，位于箱体3内的真空箱3-1及控制箱3-2，真空箱3-1内设有气袋5，侧壁设有第一二通接头 3-1-1、第二二通接头3-1-2及第三二通接头3-1-3；控制箱3-2内设有第一防爆泵1、第二防爆泵1及第三防爆泵1，该控制箱3-2侧壁设有进气嘴3-2-1、出气嘴3-2-2及采样嘴3-2-3，进气嘴3-2-1与第一二通接头3-1-1之间连接第一防爆泵1，出气嘴3-2-2与第二二通接头3-1-2之间连接第二防爆泵1；第三二通接头3-1-3一端连接气袋5，另一端连接所述简易气路开关装置2的第一接口通路2-3-2，第二接口通路2-3-3连接所述采样嘴3-2-3，气嘴2-1连接第三防爆泵1，采样嘴3-2-3连外部的采样装置4。为了实时监测压力，所述真空箱3-1内安装有压力传感器3-1-4。
31.采样时，关闭进气嘴3-2-1，打开出气嘴3-2-2，关闭第二防爆泵1，开启第一防爆泵1，对真空箱3-1抽真空，关闭第三防爆泵1，此时，气路开关装置中开关芯2-1在重力的作用下位位于开关芯座2-3内腔2-3-1的底部第一接口通路2-3-2与第二接口通路2-3-3联通，在负压的作用下，采样气体进入气袋5。采样完毕，关闭第一防爆泵1，开启第三防爆泵1，此时开关芯2-1移到内腔2-3-1的顶部封堵住第一接口通路2-3-2及第二接口通路2-3-3。
32.当需要释放气袋5气体时，关闭出气嘴3-2-2，打开进气嘴3-2-1，开启第二防爆泵1，关闭第三防爆泵1，在压力的作用下，气体排出气袋5。
33.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式
的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。